Изобретение пороха можно назвать важнейшим событием, которое изменило ход мировой истории. Огнестрельное оружие, за несколько столетий полностью вытеснив холодное, стало основным инструментом ведения боевых действий. Остается оно таковым и поныне… За последние пятьсот лет оно прошло огромный путь, от примитивных дульнозарядных штуцеров до современных штурмовых винтовок. Параллельно этому процессу шла эволюция боеприпаса. Одной из главных вех в его развитии является создание нарезного ствола, который многократно увеличил точность стрельбы.
Считается, что нарезное оружие впервые появилось в Европе еще в конце XV века, хотя точными данными об этом поистине историческом событии мы не располагаем. Несмотря на это, вплоть до первой половины XIX века нарезное оружие не имело широкого распространения. Кардинально подобное положение вещей изменилось только к концу позапрошлого столетия.
В России обозначение «винтовка» было официально принято только в 1856 году. Под ним подразумевалось короткоствольное нарезное оружие, до этого оно именовалось штуцером или винтовальным ружьем. Можно добавить, что в русском языке слово «ружье», как правило, обозначает гладкоствольное оружие, а нарезное – носит название «винтовка».
В настоящее время подавляющая часть боевого огнестрельного оружия является нарезным. Исключения довольно редки. Так, например, к использованию гладкоствольных пушек вернулись в танкостроении, применяются подобные стволы и в артиллерии. Большой популярностью пользуется и нарезное оружие для охоты, хотя для этой цели используется и оружие с гладким стволом.
Однако прежде чем говорить об истории развития нарезного оружия и его современных образцах, следует сказать несколько слов о самих нарезах ствола, функциях, которые они выполняют и их классификации.
Зачем вообще нужны нарезы?
Ствол – это важнейшая часть любого огнестрельного оружия. Он придает пуле поступательное и вращательное движение в определенном направлении. Можно сказать, что боеприпас и ствол определяют основные баллистические характеристики любого стрелкового оружия.
Особенно важно вращение пули, причем если для круглой пули оно желательно, то для продолговатой – просто необходимо. Подобная пуля, выпущенная из гладкоствольного оружия, сразу же начнет беспорядочно кувыркаться. Дело в том, что у нее не совпадают центры тяжести и приложения аэродинамических сил, поэтому без стабилизирующего гироскопического эффекта, который создает вращение, продолговатая пуля сохранять свое положение в пространстве не способна.
Ствол нарезного огнестрельного оружия состоит патронника, соединительного конуса (или пульного входа) и нарезной части. В патроннике патрон фиксируется перед выстрелом, по своей форме и размерам он повторяет гильзу. Соединительный конус необходим для правильного врезания пули в нарезы ствола, размеры нарезов в нем постепенно увеличиваются от нуля до обычной величины, характерной для того или иного типа оружия. Нарезная часть ствола придает пуле вращательное движение, которое впоследствии стабилизирует ее в полете. В момент выстрела оболочка пули или ведущий поясок снаряда плотно входят в нарезы, благодаря чему не допускается прорыв пороховых газов между пулей (снарядом) и стенками канала ствола.
Нарезы – это углубления, проходящие вдоль поверхности канала ствола, от соединительного конуса до дульного среза. Каждая подобная канавка имеет дно и две грани. Промежутки, которые выступают между нарезами, называются полями нарезов. Грань, которая «ведет» пулю, именуется боевой, она хорошо видна с казенной части ствола. Противоположная ей грань носит название холостой, ее видно с дульной части ствола. В некоторых странах калибр нарезного оружия – это расстояние между противоположными полями нарезов, в других он считается по промежутку между доньями нарезов.
Нарезка ствола может идти слева направо или же виться в обратном направлении. На боевые характеристики оружия это особо не влияет. Направление нарезов в разных странах обусловлено скорее исторически, в России (СССР), США и Германии оно правое, а в Англии и Франции – левое.
Чем меньше поля нарезов, тем проще происходит врезание пули в них. Однако если их величина будет меньше необходимой, то возможен срыв пули с нарезов. С другой стороны, чрезмерная глубина каналов может вызвать разрыв оболочки пули или ее разрушение. Кроме того, глубокие нарезы создают значительные выступы на оболочке пули, что ухудшает ее баллистические характеристики. Учитывая все вышесказанное, глубину нарезов обычно делают равной от 1/50 до 1/70 калибра оружия. Первоначально поля делали меньше самих нарезов, уменьшая таким образом износ ствола, но после появления более прочных материалов от подобной практики отказались.
Изготовление
Нарезы представляют собой протяженные винтовые углубления, проходящие вдоль канала ствола. Нарезка может виться как справа налево, так и слева направо. Каждый нарез имеет две грани и дно. Грань, на которую опирается пуля при закручивании, называется боевой и просматривается с казенной части ствола. Противоположная грань нареза называется холостой и хорошо просматривается с дульной части ствола. Промежутки между нарезами называются полями нарезов. В своё время поля делали намного уже самих нарезов, чтобы уменьшить износ ствола (в этом случае пуля, вставая на нарезы, меньше деформировалась, соответственно, меньше истирала канал ствола при прохождении по нему), например, у винтовки Бердана нарезы были втрое шире полей; однако с появлением более качественных материалов нарезы стали делать такими же широкими, как поля, или даже уже. Диаметр канала ствола по полям называется калибром ствола. В некоторых государствах калибр ствола принято считать по дну нарезов.
В основном нарезы создаются одним из следующих способов:
- прорезанием нарезов по одному при протягивании специального резца;
- прорезанием всех нарезов сразу с использованием специального режущего инструмента;
- продавливанием нарезов при помощи дорна;
- проковкой ствола надетого на сердечник с нанесенной в зеркальном виде матрицей нарезов;
- отливкой ствола вокруг сердечника с нанесенной матрицей;
- электролитическим вымыванием металла на месте нарезов при помощи матрицы из диэлектрического материала;
Дорнирование даёт очень грубую обработку канала ствола, но производится быстро и обходится дёшево, кроме того, несколько упрочняет канал ствола за счёт образования наклёпа при проталкивании дорна. Стволы гладкоствольного и нарезного оружия, изготавливаемые методом «холодной ковки», обеспечивают более стабильный бой и повышенную износостойкость канала ствола при низком времени изготовления. Тем не менее, качественные стволы, особенно для спортивного оружия, изготавливаются практически исключительно протяжкой резца. Для стволов артиллерийских орудий, имеющих сравнительно крупный калибр, часто оказывается целесообразным использование электролитического способа.
Какие бывают нарезы
Существует большое количество профилей нарезов ствола: трапециевидный, прямоугольный, скругленный, сегментарный и др. В прямоугольной нарезке боковые грани каждого нареза являются параллельными, у трапециевидной – они расположены под углом друг к другу. Сегментарные нарезы представляют собой часть сегмента круга и т. д. Прямоугольные нарезы наиболее часто используются в оружейных системах. Они надежны, долговечны и их сравнительно просто изготовить. Трапециевидные нарезы более сложны и дороги в производстве, но зато они дают лучшую кучность боя. Еще труднее изготовить ствол со скругленными или сегментарными нарезами.
В разные исторические периоды использовались и другие профили нарезов ствола. По той или иной причине – обычно из-за трудоемкости или дороговизны – они не получили широкого распространения. Так, например, в середине XIX века английским инженером и изобретателем Джозефом Уитвортом была предложена так называемая полигональная нарезка ствола. В сечении он напоминал правильный многоугольник, пули для него также предполагалось изготавливать в форме скрученной призмы. Из-за дороговизны изготовления подобная конструкция распространения не получила. Из современного оружия, имеющего полигональную нарезку ствола, можно отметить американо-израильский пистолет Desert Eagle.
Еще одной важной характеристикой нарезов канала ствола является их угол наклона или крутизна. Они определяют давление пули на боевую грань нареза и, соответственно, скорость износа ствола оружия. Наиболее «продвинутыми» считаются нарезы прогрессивной крутизны, заметно улучшающие кучность оружия. Однако из-за сложности изготовления они не получили широкого распространения и применяются лишь в небольшом количестве снайперских комплексов.
Говоря о нарезном оружии, следует понимать, что при прохождении канала ствола пуля заполняет его полностью, до самых доньев нарезов. Для этого площадь поперечного сечения пули немного (на 1-2%) превышает аналогичный показатель ствола. Если же она идет по стволу свободно («с люфтом»), то это приводит к отклонению от прицельного направления и повреждению канала ствола. О кучности в этом случае говорить и вовсе не приходится.
Вообще же «правильное» изготовление ствола имеет важнейшее значение для кучности и точности оружия. Шероховатости, грубость обработки, неровности дна нарезов могут понизить эти показатели на 20-30%. Подобные изъяны покажет первая же пристрелка нарезного оружия.
Эволюция нарезного оружия: как все начиналось
В Европе первое огнестрельное оружие появилось еще в XIV веке. Поначалу все оно было исключительно гладкоствольным. Это были примитивные тяжелые ручницы и гаковницы, а также бомбарды, которые использовались для разрушения крепостных стен. Считается, что первое оружие с нарезным стволом появилось в конце XV столетия. Хотя, данные об этом событии довольно туманны. По одной версии, это событие случилось в Германии, по другой – в Австрии. Есть гипотеза и об итальянском происхождении нарезного оружия. Первоначально нарезы были прямые и они, вероятно, нужны были для уменьшения загрязнения канала ствола порохом, который в то время отличался крайне скверным качеством и сгорал при выстреле далеко не полностью. Позже, уже в первой четверти XVI века, нарезы догадались делать винтовыми, что значительно повышало точность боя оружия. Уже в середине XVI столетия существовало не только ручное нарезное огнестрельное оружие, но даже пушки с нарезным стволом. Несколько из них сохранились до наших дней. Однако, несмотря на отличную точность стрельбы, большого распространения нарезное оружие не получило. И этому были весьма веские причины…
Главной проблемой первых штуцеров и винтовок была большая сложность заряжания. Оно производилось с дульной части оружия, и чтобы пуля впечаталась в нарезы как нужно, ее приходилось в прямом смысле вбивать в ствол. Сначала на дульный срез укладывалась промасленная тряпица, а уже на нее – пуля, которая затем вгонялась в ствол с помощью деревянного молотка и шомпола. Пластырь значительно облегчал этот процесс и при этом не давал свинцу слишком забивать нарезы. Но нужно было знать меру – если пуля забивалась слишком сильно, то порох хуже воспламенялся и выстрел получался слабее. Поэтому шомпола иногда оснащали специальными поперечными ограничителями, которые не давали им зайти в ствол слишком далеко. А теперь представьте, что все вышеперечисленные манипуляции необходимо проделывать не в тире или стрельбище, а на поле боя, под неприятельскими пулями и картечью. Удовольствие ниже среднего… Великий Наполеон говорил, что смотреть на стрельбу солдат, вооруженных штуцерами, – это сущее мучение.
Нельзя сказать, что гладкоствольное оружие той эпохи заряжалось быстро и свободно, но мороки с ним явно было меньше. Да и срок службы нарезных штуцеров был недолог. Его хватало на 100-200 выстрелов. Шомпол повреждал нарезы, они засорялись свинцом и окалиной. Кроме того, производство нарезных ружей и пушек было дороже, чем их гладкоствольных аналогов.
Несовершенной была и конструкция самих нарезов. Как правило, пуля впечатывалась в них очень прочно, поэтому давление и температура в казенной части оружия была выше, чем у гладкоствольных ружей. Следовательно, нарезные ружья приходилось делать более массивными. Иногда проблемой была обратная ситуация, когда круглая пуля слабо цепляла нарезы и при выстреле слетала с них. Из-за несоответствия пули и нарезов (тугой ход или срыв) нельзя было использовать большую навеску пороха, поэтому дальность стрельбы раннего нарезного оружия была невысока.
Совершенствованием нарезного оружия на протяжении нескольких столетий занимались лучшие умы Европы. В Мадриде в 1644 году была издана книга, в которой обсуждались вопросы характеристик различных видов калибров. В середине XVII века англичанин Бенджамин Роббинс член королевского общества сделал доклад о теории нарезного оружия. Правда, это не заставило английских генералов обратить на него больше внимания.
Инженеры же проводили эксперименты с новыми видами нарезов регулярно. В начале XVII века оружие обычно имело большое количество неглубоких и пологих нарезов, их число могло доходить до 32. В 1604 году Балтазар Дрехслер заменил округлую нарезку остроугольной. Она лучше держала пулю, но рвала пластырь, к тому же подобные нарезы быстро стирались. В середине этого же столетия появились ружья с глубокой и острой нарезкой, которые в сечении напоминали звезду с шестью, восьмью или двенадцатью лучами. Но подобные нарезы также быстро забивались нагаром или свинцом, а чистить их было весьма проблематично.
Сегодня круглое сечение канала ствола кажется нам единственно возможным. А между тем, это не совсем так. В 1788 году тульский мастер-оружейник Цеглей создал винтовку с треугольным каналом ствола. Естественно, что и пуля имела такую же форму. До этого в Европе экспериментировали с каналом ствола с квадратным сечением. Подобные пули легко скользили по стволу, то есть зарядка оружия производилась быстро, ствол легко чистился и имел значительный срок службы. Ну и, конечно же, пуля подобной формы не могла сорваться с нарезов. Правда, ее баллистические характеристики были неудовлетворительными, поэтому подобное оружие распространения не получило.
Значительную лепту в развитие нарезного огнестрельного оружия внес Новый Свет. Европейские переселенцы активно заселяли огромную и неосвоенную территорию Северной Америки. Они жили среди дикой девственной природы, поэтому неудивительно, что большой популярностью у них пользовалось точное нарезное охотничье оружие. Еще до появления собственного государства американцы любили стрелять и делали это весьма умело. Винтовка «Кентукки» стала не только важным шагом в развитии огнестрельного оружия, но и сыграла значительную роль в получении независимости Соединенными Штатами.
Это оружие родилось в 30-е годы XVIII века, причем не в Кентукки (такого штата тогда еще не было), а в Пенсильвании. Она имела сравнительно небольшой для того времени калибр – от 10,2 до 11,45 мм, что экономило и свинец, и порох, а также необычайно длинный ствол, позволявший вести огонь на дистанции, значительно превосходящие дальность поражения гладкоствольных мушкетов. По самой интересной была система заряжания винтовки. Пуля выполнялась меньше калибра ствола, после чего она оборачивалась кусочком хорошо промасленной кожи. Так она свободно заходила в ствол, что значительно ускоряло заряжание. Кроме того, «смазанная» пуля легко скользила по нарезам при выстреле, что позволило уменьшить навеску пороха, а, значит, сделать ствол и цевье относительно тонким и легким. Ударный механизм «Кентукки» был очень прост, его можно было отремонтировать даже в полевых условиях. Ну а главное, эта винтовка была очень точной.
И если англичане с их знаменитым мушкетом «Браун Бесс» могли вести прицельный огонь примерно на 90 метров, то американцы могли спокойно поражать их с 180-200 метров. Огромные потери от меткого винтовочного огня колонистов заставили британских военных обратиться в парламент с требованием обеспечить войска нарезным оружием. Но депутаты пожалели на это денег…
В конце XVIII — начале XIX века европейские армии начали массово использовать нарезное оружие. Обычно им вооружались меткие стрелки (егеря), которые действовали в рассыпном строю и могли поражать противника на больших дистанциях. Однако главная проблема, связанная с долгим заряжанием этого оружия, так и не была решена.
В 1832 году генерал Бернер сконструировал штуцер калибра 17,7 мм всего лишь с двумя нарезами. Но главной его «изюминкой» была пуля, которая имела готовый поясок. Ее смазывали жиром и просто вкладывали в ствол, и по нарезам она сама опускалась до казенника. Правда, сверху пулю нужно было забивать пыжом, чтобы она не вывалилась.
Скорострельность штуцера Бернера была на уровне гладкоствольных ружей, а точность – не уступала лучшим образцам нарезного оружия. Однако иногда отстрел такого нарезного оружия давал крайне неожиданные результаты – пули летели по совершенно «диким» траекториям.
История
Читайте также: 10 лучших подарков для бизнес-леди
Считается, что нарезной ствол был изобретен в Германии, по словам одних — в Лейпциге в 1498 г., по словам других — в Вене. Пуля вгонялась в ствол с помощью молотка. Однако подобного рода оружие очень долго не находило применения в военном деле вследствие трудности и продолжительности заряжения.
Начало
Наиболее удачный образец военного нарезного ружья сконструировал в 1832 г. Бернер из Брауншвейга. Канал ствола имеет два широких винтовых нареза, расположенных один против другого. Ствол сделан из «красного железа» (ленточного дамаска), длина ствола 83,8 см. Калибр оружия 17,7 мм.
Первые образцы оружия с винтовой нарезкой ствола появились в начале XVI в., в России до XVIII в. такие ружья назывались винтовыми пищалями, затем винтовыми ружьями — штуцерами. В 1856 г. нарезное ружье получило официальное название — винтовка.
